Quand la chaleur s'écoule comme un fluide

Dans certaines conditions, la chaleur peut se propager dans un matériau en se comportant comme un liquide : les phonons – les particules associées à la propagation des vibrations dans le réseau cristallin - s'écoulent comme un fluide dans un tuyau. Mais cet écoulement hydrodynamique des phonons était encore mal compris par la théorie, et difficile à confirmer expérimentalement. Publiée dans Nature Communications, une étude théorique et expérimentale réalisée par le Laboratory for Integrated Micro Mechatronics Systems (LIMMS, CNRS/Université de Tokyo) et l'Institute of industrial science de l'Université de Tokyo permet de mieux comprendre ce phénomène, et d'élucider les conditions dans lesquelles il se produit.

Ces résultats pourraient conduire, à terme, à des dispositifs très efficaces d'évacuation de chaleur, par exemple pour refroidir les ''points chauds'' de circuits micro ou nanoélectroniques de plus en plus denses. À condition de trouver des matériaux dans lesquels l'écoulement hydrodynamique de la chaleur se produit à des températures compatibles avec les applications visées. De leur côté, les chercheurs poursuivent l'étude avec le graphite purifié, afin d'approfondir différents aspects de l'analogie avec l'écoulement d'un fluide, et s'intéressent à d'autres types de régimes particuliers de propagation des phonons dans les matériaux.

Lire la suite de l'article sur le site de l'INSIS